水的水热量高吗是多少 揭秘水分子的热力学特性?


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相同的.比热的概念是:等质量某种物质温度升高或降低1摄氏度所吸收或放出的热量.对于水,只要是等质量的同种水,温度无论升高1度还是下降1度,其吸收或放出的热量都相等.根据公式:q=cm△t,m相同,升高相同温度时,因为c水>c沙子,所以沙子比水吸收的热量少;降低相同温度时,沙子放出的热量多.故答案为:少;多.吸热跟放热能量是相对的,如果降低到初始温度,那么降温时放出的热量跟升温时吸收的热量是一样的。Q吸=cm(t末-t初),Q放=cm(t初-t末)。解答过程如下:(1)吸收热量时末温高初温低,温差等于末温减初温。放出热量时初温高末温低,温差等于初温减末温。(2)故答案为:Q吸=cm(t末-t初),Q放=cm(t初-t末)其中:c为物质的比热容,m为物体的质量,t为温度。扩展资料:热量之间单位的转换:(1)1千卡(KCAL)=4.184千焦耳(KJ)。(2)1千焦耳(KJ)=0.239千卡(KCAL)。(3)1卡=4.184焦耳。(4)1焦耳=0.239卡。(5)1焦耳(J)=1瓦特×秒(W·s)。(6)1度(1kw·h)=3.6×106焦耳(J)。(7)1焦耳(J)=1牛顿×米(N·m)。你说的这个叫比热容。比热容的概念最初是在18世纪,由苏格兰的物理学家兼化学家J·布莱克提出的,它是用来表示物质热性质的物理量。}
水的特性是一个很难也很有意思的话题。随着科学的发展,对于水的很多特质,仍然存在很多一知半解的地方。物理学中对其提出的假设,很多时候只能解释其片面的特性,局限性是广泛存在的。基于现在已经较为成熟的理论上,这篇文章想试图解释下面几个常见的现象:平常生活中,水滴为什么是球形的?荷叶上的水珠为什么不会沾湿荷叶,而我家厨房的水珠会粘锅呢?常规条件下,水滴最大可以为多大?我们平时擦脸的时候,留在脸上没擦干的水滴为什么会自动收缩?我想大部分的人很少会关注到这些日常生活中很有意思的物理现象,一部分人知其然而不知其所以然,包括在我早年的时候也是这样的。如果你对其感兴趣又想知道为什么的话,别着急,听我慢慢给你讲。我们先做个试验,见图1。首先,我们要搞个事情,那就是把一个小液滴推倒。在推倒的过程中,我们很容易得知整个液滴的体积V是不变的,而表面积S是变大的(体积相同的情况下,球体表面积最小)。当然了,大家都知道推倒是个很费力的事情,是要做功的,假设我们哼哧哼哧做了W的功。那我们可以得到\gamma = \frac{\partial W}{\partial S} ,我们通常叫其为表面张力。当然,外界对液滴做的功,自然也就存在了液滴里面,而实际上是储存在表面上的,因此我们可以得到\beta = \frac{\partial G}{\partial S} ,我们通常叫其为表面自由能。因为G=W,因此表面张力在数值上等于表面自由能。这两个概念,形象一些,可以见水滴图2。所谓的表面张力,就是内部水分子对于表层液面水分子的吸引力。而这个吸引力是广泛存在于水滴表层液面的。而表面自由能,可以近似理解为表层液面水分子所具有的能量,通常表层液面水分子越多,表面自由能越大(原因后面解释)。回到第一个问题,为什么水滴是圆形呢?根据物理学中的最小作用量原理(能量最低原理), 物体总是具有向系统能量最小发展的趋势。当然水滴也一样,为了保持水滴的最小自由能,在水滴体积不变的情况下,只有降低表面积,才能达到最小的自由能状态。因此,水滴很聪明地选择了球形,团在那了。至于第二个问题,为什么荷叶上的水珠不会沾着荷叶呢,而会沾锅呢?这个锅,锅得背!因为你家锅里固体分子对水分子的引力,远远大于表层分子的表面张力,液滴就被你家的锅给吸过去沾了起来。而荷叶表面是有一层纳米级别的空气层的,水滴无法直接接触到固体表面,由于液体的自身的表面张力,它就缩成球了。不信的话,你把荷叶使劲揉揉再试试?水珠最大能有多大?这个问题我们也可以做个试验,见图3。我们用一根很细很细的管子,让底部的水滴成滴落下,这时候我们可以认为与重力平衡的是与管壁接触的表面张力,因此可以得到等式mg=2πrγ。当然,实际上由于重力不完全等于表面张力以及液体的不完全滴落,这个方法算出的结果是需要修正的。可以算出液滴的最大半径为0.0047m。至于最后一个问题,是最有意思的,同时也是最复杂的问题。如果前面几个没看懂的话,这个问题可以直接略过了。前面曾经提出个一个结论:通常表层液面水分子越多,表面自由能越大。现在先解释这个理论,见图4。可以看到,在液滴表层的水分子和内部的水分子收到的作用力,唯一不同的在于Link1上,由于表层分子上部受到的是气态分子的吸引力,而内部分子上部受到的是液体间的吸引力,可知道气体与液体分子间的作用力远小于液体分子间的作用力,因此内部分子受到的合力为0,而表面受到的合力指向液体内部。而我们知道,水滴表层和内部不断在做着水分子交换,而从内部移动到表层的水分子必须要克服指向内部合力的作用,因此是具有较高能量的。所以,当我们观察到表层分子越多,说明从内部迁移到表层的分子数也越多,体系的总能量就越高(自由能越大)。接下来,继续分析为什么把液膜划开会收缩的问题。我们可以做一个如下实验,见图5。这个现象在我们生活中十分常见,刚用刀片划开的水膜,会立刻收缩成两滴水,难道他们是金刚狼吗!我们可以拿刚切开的水滴进行分析,见图6。我们知道,液滴内部以及液滴与气体之间都有着十分频繁的的分子交换。基于此,可以知道,当液滴刚被切开时,在极短的时间内,黄蓝部分的分子交换的数量是一样的,即N1=N2,如图5(a)。随着原先的液滴内部暴露为表面层,蓝色部分的水分子由原先的受力平衡,变成合力向内部,因此蓝色部分的水分子大量涌向黄色部分,这使得N1>N2(即大量分子涌入黄色部分,少量分子进入蓝色部分),如图6(b)。使得蓝色部分剩下较少的水分子霸占着。当图6(b)中的蓝色层中的水分子间的距离比平衡状态时更大时,蓝色层中的分子间的引力将会大于斥力,使得蓝色层分子表现为张力状态。上面我们分析过,这种张力状态会使得液面最后团成一个球体,这也是为什么切开的液珠会变成两个球体液珠的原因。图6(c)描述了最后的平衡状态,由于(b)中蓝色部分分子引力变大,使得蓝色部分的分子不易进入黄色部分,黄色部分的分子更容易进入蓝色部分。因此最终会达到一个N1=N2重新平衡的过程。水有意思的特性还有很多,由于时间限制就写这几个,不当之处请大家多多指教}

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